Effects of elevated water temperatures and microalgae diet on prosome size, fat sac development, egg production and hatching success in Calanus finmarchicus.

Abstract

Raudåta (Calanus finmarchicus, Gunnerus) er en nøkkelart i Barents- og Norskehavet på grunn av sin tallrikhet og betydning knyttet til energioverføring mellom primærprodusenter og kommersielle fiskearter. Slik som mange andre marine dyrearter, er det fortsatt usikkerhet knyttet til hvordan klimaendringer og stigende havtemperaturer kan påvirke arten i et fremtidig klimaendret scenario. Noen studier tyder på et skifte i artens biogeografiske posisjon og en generell nedgang i artens biomasse på verdensbasis. Andre studier antyder en økning i bestanden, relatert til hurtigere klekking av egg under våroppblomstringen av planteplankton, og at arten derfor vil få en fordel ovenfor konkurrerende arter knyttet til mat. Denne studien hadde et mål om å avdekke effekten av forhøyede vanntemperaturer og kostendringer, med et fokus på kroppsstørrelse (prosom), utvikling av fettsekk, eggproduksjon og klekkesuksess. C. finmarchicus ble oppdrettet under tre forskjellige temperaturregimer (10, 12 og 14 °C) og med to ulike microalgedietter (R. baltica og D. tertiolecta) med en konsentrasjon på 200 C L-1. Forhøyet vanntemperatur påvirket dyrene i ulik grad. Størrelse på prosom så vel som størrelse på fettsekk (både generelt og i forhold til størrelse på prosom) ser ut til å øke betydelig med temperaturen, men resultatene motbevises i andre studier. Forklaringen kan ligge i konsentrasjonen av mikroalger i tiden før prøvetaking og måling av dyr. Dyr som ble fôret på R. baltica presterte bedre enn dyr fôret på D. tertiolecta på flere av analysene. De var betydelig lengre og større, og hadde i tillegg et betydelig høyere nivå av fett (både generelt sett og i forhold til størrelsen på prosom). Det var ingen store forskjeller i fordelingen av de sentrale fosfolipidene 16:0, 22:6n-3 (DHA) and 20:5n-2 (EPA) blant noen av behandlingsgruppene. Data om eggproduksjon og klekking viste ingen statistiske forskjeller mellom behandlingsgruppene (verken for algediet eller temperatur), mest sannsynlig på grunn av stor variasjon i data. Imidlertid viste både dyr som ble fôret på R. baltica så vel som dyr holdt på lave temperaturer en trend med å ha en større klekkesuksess enn de som ble fôret på D. tertiolecta og holdt på høyere temperaturer. Det oppfordres til å gjennomføre lignende studier i større skala, med en bredere temperaturskala, flere målinger over tid, og en oppdretting av C. finmarchicus over flere generasjoner.

The calanoid copepod Calanus finmarchicus (Gunnerus) is a key species in the Norwegian and Barents Sea because of its abundance and importance for the energy transfer between primary producers and commercial fish species. Like other marine species, it is still unclear how climate change and rising ocean temperatures could affect the species in a future climate changed scenario. Some studies suggest a shift in the species biogeographical position and a general decrease in the worldwide biomass Others suggest an increase in the population, related to a more rapid hatching during the algae blooms in the spring, and that the species therefore will get an advantage over competing species. The present study aimed to unveil the effect from elevated water temperatures and dietary change, focusing on prosome size, fat sac development, egg production and hatching success. C. finmarchicus was reared at three different temperatures (10, 12 and 14 °C) and with two different microalgae diets (R. baltica and D. tertiolecta) at a concentration of 200 C L-1. Elevated water temperature affected the animals at a various degree. Prosome size as well as the fat sac size (both in general and relative to the prosome size) seem to increase significantly with temperature, though these results are contradicted by other studies. The explanation of these results may lie in the concentration of food available to the animals in the time before sampling and measuring. Animals fed R. baltica performed better than animals fed D. tertiolecta on several of the analysis, being both significantly longer and larger, as well as having significantly more lipids (both in general and relative to the prosome size). There were no major differences in the distribution of the major phospholipids 16:0, 22:6n-3 (DHA) and 20:5n-2 (EPA) in any of the treatment groups. The data on egg production and hatching did not show any statistical differences between the treatment groups (both diet and temperature), most likely because of high variety in data. However, animals fed R. baltica as well as animals maintained at lower temperatures showed trends of having a higher hatching success than those fed D. tertiolecta and those maintained at higher temperatures. It’s encouraged to conduct similar experiments in bigger scale, with a wider temperature range, several more measurements over time, and a cultivation of C. finmarchicus over several generations.